火力发电厂土建结构抗震设计

火力发电厂土建结构抗震设计

刘思洋

中南电力设计院有限公司 湖北 武汉 430000

摘要：由于社会的高速发展，带动了我国电力行业的发展。现阶段，在火力发电厂土建结构设计建设的过程中,抗震设计有着十分重要的意义。它不仅可以有效的提高火力发电厂土建结构的稳定性和强度,减少了地震的水平作用了对火力发电厂土建结构的影响,还降低了地震对火力发电厂所带来的经济损失。通过对火力发电厂钢筋混凝土框排架结构产生的震害问题进行简要的介绍,讨论了火力发电厂土建结构抗震设计的要点和相关的优化措施,以供相关人士参考。

关键词：火力发电厂；土建结构；抗震设计

引言

土建结构属于建筑结构的基础组成部分，其设计质量直接影响整个建筑的使用。火力发电厂土建结构设计同样非常重要，结合火力发电厂实际需求以及建筑特点，科学合理进行土建结构设计是非常必要的。

1火电厂土建结构抗震设计

1.1抗震结构设计的必要性

火电厂在社会发展的过程中扮演着重要的角色，对于人们的生活也具有重要的影响。而在火电厂的建设过程中，经常会考虑到抗震的问题，这是因为地震这类灾害具有不可预测性，一旦抗震性能较低，就很有可能造成无法挽回的损失，因此，人们不得不开始重视其抗震结构的设计。只有做好火电厂土建结构的抗震设计，才能尽量避免一些问题的发生，进而更好地满足人们的用电需求，促进社会经济的和谐发展。

1.2抗震结构设计的基本原则

抗震结构设计是较为重要的设计工作，对于建筑的整体抗震性能以及后期效益具有很大的影响。因此，这就要求有关人员在进行火电厂土建结构设计时，能够在重视这部分设计的同时，也要按照基本的原则来进行设计，以保证设计的合理、科学以及可靠性。具体而言，抗震设计的原则有以下几点。首先，要求能够合理地进行厂房结构的优化布置，而且还要合理地布置一些构件，以尽量避免出现错层等问题。其次，还要结合实际情况以及要求进行设计，对于不同的厂房能够找到不同的结构特点，以避免出现不规则结构。

2火力发电厂主厂房结构抗震设计要点

2.1主厂房的抗震设计

主厂房的设计必须满足整体规划设计要求，充分的考虑扩建条件：其中涉及到平面布置以及竖向布置。主厂房的平面布置应该做到横平竖直、简单规则、受力明确、质量刚度布置均匀对称。如果跨间的质量比较大，那么其不应该不布置在结构单元的边缘。对于质量较大的设备，最好布置在刚度中心的附近地带。例如煤斗一般都布置在框架的正中部位。尽量不要做较长的悬臂结构，但如果做的话其上部不得布置较重的设备。主厂房的竖向布置与施工工艺必须相互协调配合，最好采用低位配置，并注意工艺荷载以及结构自重的降低，有效的控制主厂房的高度以及重心。

2.2汽机房屋面结构

在开展汽机房建设时，其屋面结构设计时，基本会使用两种结构，分别是钢屋架和钢网架，钢屋架这种设计具有比较明显的优势，其整个传力体系比较简单，在受到多个方向上的力的支撑，所以其整体性能也比较好。钢屋架的平面刚度比较强，具有较好的水平荷载效果。钢网架使用之前，需要将其交给专门的厂家，由厂家来开展设计和施工，然而因为厂家将利益放在第一位，所以在进行设计时不能考虑到钢网架的富余，只是按照要求进行设计，并没有将拉杆所受到的力进行充分考虑，进而会造成钢网架出现变形，导致整个结构稳定性出现问题。

2.3发电厂合理的支撑布置形式

发电厂的支撑布置形式一般采用混凝土框架-抗震强墙体系或者钢框架-中心支撑体系，地震引起的水平荷载由支撑结构承担。为了配合工艺布置以及工作量的要求，厂房的建筑结构往往需要对支撑布置的减少进行严格的限制。如果能够沿着纵向均匀地对支撑进行布置，虽然主厂房的刚度会增大、总地震反应也会增大，但是在地震作用下支座反力却会十分明显地减小。科学合理地对支撑进行布置，能够使结构整体的刚度更加均匀的分布，同时也能加强整体结构的承载能力。

2.4主厂房地基的基础设计

主厂房是火力发电厂建筑结构中最重要的一部分，其起到关键性作用，因此在主厂房的土建结构设计中，需要更加具有科学性，特别是主厂房地基基础的设计，需要结合多种因素综合考虑。为了达到更好的设计效果，在主厂房地基基础设计之前需要结合施工现场实际情况与火力发电厂对于主厂房的一般需求与特殊需求进行充分的了解与掌握，以数据分析现有地基是否需要进一步修整与重建。主厂房地基基础的设计中，可以选择独立基础的形式，并通过地基的设计情况选择相邻结构单元地基的处理，可通过不同单元的地质条件与沉降特点作为设计依据，同时以地基的变形情况进行建筑物的设计。

2.5牛腿与汽机房运转层平台的链接

在正常的温度变形以及地震荷载作用下，基于主厂房主体结构与支承在主体结构上的汽机房运转层平台彼此之间能够保证进行顺畅滑动的考虑，最大限度的将这两个结构之间的相互影响降低到最小，汽机房运转平台同牛腿连接的部位应该设置成一种彼此之间能够自由滑动的形式，防震缝的设置必须严格按照抗震规范进行设计，两结构彼此在相互错动的过程中不要发生相互撞击，或者大强度的摩擦，确保牛腿混凝土的损坏。

3火力发电厂结构抗震设计的优化措施

3.1采用偏心支撑框架

偏心支撑框架对抗震更加有利，竖向支撑必须进行落地处理。在水平力比较大的位置必须采取多道竖向支撑（落地布置）。对于高烈度防震地区大型结构应该设置多道防线，如果条件可以的话应该设置抗震剪力墙，其大大地削弱的地震水平剪力，主框架得到了有效地保护。

3.2减少结构外形的较大凸出或收进

在对火力发电厂土建结构抗震设计时，应该避免结构外形有明星的凸出或者是收进情况。所以，在施工设计时，应该进行科学合理的设计，使得土建结构的抗震能力能够被较大的提高。

3.3新型材料以及施工技术的使用

新型材料以及施工技术的应用是必然的要求，同时它们的应用也有助于进一步提高火电厂土建结构抗震设计的水平，保证其整体结构的抗震性能。时代是发展的，知识以及科技也是在不断创新的，在这样的时代背景下，新材料以及技术也在不断地进行创新和应用，这对于抗震设计工作来说也具有重要的意义。在设计的过程中，设计人员就可以充分地考量这些延展性、韧性等较好的施工材料，而先进技术的应用也能给予很大的支持，有助于保证结构的安全性。

结语

随着时代不断发展，人们的生活方式以及工作方式发生了很大的变化，相应的思想意识也有了很大的提高，近年来，一些经营者越来越重视设计有关的工作，设计可以不拘泥于思想、概念，可以是很抽象的设计，也可以是很具体的设计，对于后续工作的进展以及效益有很大的影响。而在火电厂的土建工程建设过程中，同样也需要注重设计这一环节，而抗震设计工作则是重中之重。因此，这就要求有挂设计人员能够结合自身的经验以及实际情况，进行抗震设计的优化，以提高其整体建筑抗震性能，保证结构的稳定性，促进生产环节的正常运行，同时也有助于促进电力工业的良好发展。

参考文献

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